專利名稱：用于在預(yù)混燃燒器中燃燒氫氣的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于利用一種或多種燃料運(yùn)行的預(yù)混燃燒系統(tǒng)的燃燒器。本發(fā)明 還涉及一種用于運(yùn)行所述燃燒器的方法。
背景技術(shù)：
由于幾乎全世界的目標(biāo)都是關(guān)于減少大氣中的溫室氣體，至少在所謂的京都議定 書中確定，預(yù)期2010年的溫室氣體的排放量將被減少到與1990年相同的水平。為了實(shí)施 該計(jì)劃，特別是，需要更加努力地減少人為原因引起的CO2的排放。由人類排放到大氣中的 CO2的大約三分之一被回收以用于發(fā)電，其中大多數(shù)情況下，在電廠中燃燒化石燃料用于發(fā) 電。特別是，由于應(yīng)用了現(xiàn)代化的技術(shù)以及由于附加的政策性框架條件，在電力生產(chǎn)方面 中，可以看到顯著的節(jié)約潛能，以避免進(jìn)一步增加CO2的排放。一種在燃燒站中減少CO2排放的自身已知并且技術(shù)上可控的方法在于從燃料中析 取碳?xì)浠衔?，在將燃料引入到燃燒室中之前獲得所述碳?xì)浠衔?，以用于燃燒。這需要相 應(yīng)的燃料預(yù)處理，例如利用氧氣來部分地氧化燃料和/或利用蒸汽預(yù)處理燃料。按所述方 式預(yù)先處理過的燃料在大多數(shù)情況下具有大部分的H2和C0，并且取決于混合比，發(fā)熱值通 常在原始天然氣的發(fā)熱值以下。取決于其發(fā)熱值，按所述方式合成生產(chǎn)的氣體被認(rèn)為是中 等熱值(MBTU)或者低熱值(LBTU)的燃?xì)?，其不能很容易地適用于傳統(tǒng)燃燒器中，所述傳統(tǒng) 燃燒器被設(shè)計(jì)成燃燒氣體，例如可以從EP 032 1809 BUEP 0 780 629 A2、W0 93/17279以 及EP 1 070 915 Al中獲得的天然氣。所述公開文獻(xiàn)全部形成本說明書的整體元素。在前 述所有公開文獻(xiàn)中，描述了燃料預(yù)混型燃燒器，其中在任何情況下產(chǎn)生由燃燒空氣和混合 燃料組成的渦流，其在流動方向上呈圓錐形地變寬，在從燃燒器中排出之后，并且在盡可能 地獲得均勻的空氣燃料混合物之后，所述渦流由于增加了渦旋而在流動方向上變得不穩(wěn)定 并且變成中心具有回流的環(huán)形渦流。純粹地根據(jù)所述設(shè)備，還存在提供圓柱形或者幾乎圓 柱形管的可能性，在所述管中，空氣通過縱向狹縫流入管內(nèi)部，其中為了使預(yù)定的預(yù)混合最 佳化，借助于呈圓錐形延伸的內(nèi)本體為所需的空氣漩渦形成提供在合適點(diǎn)處噴射的燃料， 其中該內(nèi)本體導(dǎo)致在流動方向上的圓錐形漸變，例如從EP-O 777081 Al中所得到的結(jié)果。 此外，該類結(jié)構(gòu)形成本說明書的整體元素。取決于燃燒器的原理以及取決于燃燒器的容量，供給在預(yù)混燃燒器內(nèi)部形成的液 體和/或氣體燃料的渦流，以用于形成盡可能均勻的燃料_空氣混合物。然而，正如前面提 到的那樣，如果需要使用合成處理過的氣體燃料來替代傳統(tǒng)類型燃料或者與傳統(tǒng)類型燃料 的燃燒相結(jié)合，以減少污染物的排放，特別是CO2的排放，則產(chǎn)生了對傳統(tǒng)預(yù)混燃燒器系統(tǒng) 的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的特殊要求。因此，與利用天然氣運(yùn)行的相應(yīng)燃燒器相比，將合成氣引入燃燒器 系統(tǒng)中需要多倍的燃料體積流量，以便獲得顯著不同的流量脈沖比的結(jié)果。因?yàn)楹铣蓺庵?氫氣的高份量以及相應(yīng)的氫氣的低點(diǎn)火溫度和高火焰速度，存在燃料的高反應(yīng)趨向，其導(dǎo) 致反閃風(fēng)險(xiǎn)的增加。為了避免這一點(diǎn)，需要盡可能地減少燃燒器內(nèi)的可燃燃料-空氣混合 物的平均停留時間。
在WO 2006/058843 Al中描述了一種用于燃燒氣體燃料、液體燃料以及含氫或者 由氫氣組成的燃料(隨后稱為合成氣)的方法以及燃燒器。在該情況下，根據(jù)EP 0 780 629 A2，使用在下游連接有混合段的雙錐燃燒器，其在圖2a和b中以縱向剖視圖示意性地示出。 預(yù)混燃燒器裝置設(shè)有呈圓錐形變寬的渦流發(fā)生器1，所述渦流發(fā)生器1由渦流殼2限定。提 供了用于圍繞渦流發(fā)生器1的中心軸線A軸向地以及同軸地供給燃料的裝置。這樣，液體 燃料Bfl借助于噴嘴3到達(dá)渦流室，所述噴嘴3在渦流發(fā)生器1的最小內(nèi)徑的位置處沿燃燒 器軸線A定位。沿切向進(jìn)氣狹縫4，氣體燃料Bg、優(yōu)選天然氣與燃燒空氣L混合，其中燃燒 空氣L通過所述進(jìn)氣狹縫4沿切向流動方向進(jìn)入渦流室中。另外設(shè)置噴射裝置5 (參見圖 2b)，所述噴射裝置5起到進(jìn)一步供給含氫合成氣Bh2的作用。借助于過渡段6，在渦流發(fā)生器1內(nèi)部形成的燃料-空氣混合物在可燃燃料-空氣 混合物在燃燒室B內(nèi)被點(diǎn)燃之前以渦流形式到達(dá)混合管8中，其中在所述過渡段6中設(shè)有 穩(wěn)定渦流的流動裝置7，沿所述混合管8對所形成的燃料_空氣混合物進(jìn)行完全均勻的混 合，所述燃燒室在下游處與混合管8相連。由于從混合管8到燃燒室B的過渡的流動橫截 面的變化增大，混合后的燃料_空氣混合物的渦流中止或被破壞，形成呈回流泡RB形式的 回流區(qū)域，其中建立了空間上穩(wěn)定的火焰前緣。在混合管8的區(qū)域中，圖2a示出了渦流的軸向流動速度分布，其沿混合管8軸向 地傳播。其示出，流動速度在靠近軸線處最大，并且一般超出混合管壁區(qū)域中的速度水平的 三到四倍。在不進(jìn)一步采取措施的情況下，這導(dǎo)致在靠近壁處形成旋渦層，其中在靜止的旋 渦內(nèi)可能聚集過量的燃料濃度，其又在混合管區(qū)域中引起反閃。也存在以下事實(shí)，即與前面 引用的公開文獻(xiàn)的情況一樣，軸向或者同軸地供給含氫合成氣在靠近軸線處產(chǎn)生上升的溫 度分布，其最終局部地增加了氮氧化物的排放值。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明基于開發(fā)一種用于燃燒含氫或者由氫氣組成的燃料的設(shè)備的目的，其具有 先前所涉及類型的燃燒器，具有權(quán)利要求1的前序部分的特征，其中關(guān)于減少的氮氧化物 的排放值、但是特別是還關(guān)于顯著降低的反閃風(fēng)險(xiǎn)獲得改進(jìn)的燃燒結(jié)果。特別是，可以使預(yù) 混燃燒器達(dá)到高效燃燒器運(yùn)行，其能夠燃燒天然氣、原油和合成氣，即含氫或者由氫氣組成 的燃料。權(quán)利要求1和9中公開了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的的技術(shù)方案。有利地發(fā)展本發(fā)明的創(chuàng) 造性構(gòu)思的特征是從屬權(quán)利要求的主題并且可從參考示例性實(shí)施例的進(jìn)一步描述中獲得。 應(yīng)當(dāng)特別注意的事實(shí)是，所有權(quán)利要求的內(nèi)容計(jì)入說明書所公開的全部內(nèi)容中。根據(jù)所述技術(shù)方案，具有權(quán)利要求1的前序部分的特征的用于燃燒含氫或者由氫 氣組成的燃料(隨后稱為合成氣)的設(shè)備的特征在于，沿所述過渡段設(shè)有用于供給合成氣 的第三裝置以及用于選擇性地供給合成氣或氣體燃料(優(yōu)選呈天然氣的形式)的第四裝 置。通過沿渦流發(fā)生器和混合管之間的過渡段提供兩種獨(dú)立供給合成氣和天然氣的 可能性，為利用不同的燃料和混合燃料運(yùn)行的預(yù)混燃燒器自身已知的燃燒器原理開拓出了 非常高的靈活性或適應(yīng)性。可以尤其或不止于依據(jù)燃燒器的負(fù)載按分段方式利用不同的燃 料供給來獨(dú)立運(yùn)行按所述技術(shù)方案的方式改進(jìn)的預(yù)混燃燒器，其中以特別有利的方式，可以有利地借助于沿過渡段的直接供給利用燃燒合成氣固有的臨界特性。這樣，在過渡段區(qū) 域中盡可能靠近壁地供給合成氣有助于在靠近壁處、特別是在混合管的區(qū)域中增大流動速 度分布，并且有助于使沿圖2a中所示的燃燒器軸線的流動速度的顯著增大確定地平坦化， 結(jié)果是，在靠近壁處有利地產(chǎn)生較小的渦流形成，并且減小了與其有關(guān)的反閃風(fēng)險(xiǎn)。另外， 與在燃燒器內(nèi)軸向傳播的渦流相比輕得多的合成氣能夠沿徑向內(nèi)部流動區(qū)域更容易地混 合，以便在進(jìn)入在下游處與混合管相連的燃燒室中之前，可以形成完全混合的燃料-空氣 混合物。作為比渦流內(nèi)的空氣部分輕的合成氣的離心力輔助混合的結(jié)果，可以僅僅以很小 的徑向進(jìn)入角將合成氣供給至在燃燒器內(nèi)軸向傳播的渦流中，并且在此過程中不會顯著地 損害或者刺激(干擾)渦流的流動特性。同樣，需要實(shí)施過渡段內(nèi)的天然氣的供給，即，來自設(shè)置用于將天然氣供給至過渡 段的區(qū)域中的排出口的流動方向和流動脈沖適應(yīng)于形成在燃燒器內(nèi)的渦流的局部流動狀 態(tài)，而在此過程中不過度地刺激所述流動狀態(tài)。因此，還利用相對于燃燒器軸線的徑向分量 來供給天然氣，以便維持所述供給的天然氣與軸向地傳播的渦流的混合，所述混合是有效 的并且盡可能均勻。基于與密度、發(fā)熱值特征和點(diǎn)火特性有關(guān)的不同物理性能，使排出以合成氣(即， 氫氣)為特征的燃料的排出口的尺寸設(shè)計(jì)為比通常在過渡段區(qū)域中排出天然氣的排出口 大。此外，按照盡可能快和高效地混合并且同時考慮到在燃燒器內(nèi)傳播的渦流的盡可能微 小的刺激來分別設(shè)定徑向分量，其中在過渡段區(qū)域中利用所述徑向分量將相應(yīng)的燃料引入 到燃燒器內(nèi)。針對盡可能小的渦流的流動刺激，選擇合成氣的燃料輸送方向和燃燒器軸線 所確定的徑向角，以使其大于在過渡段的區(qū)域中排出天然氣的徑向角，特別是當(dāng)天然氣具 有更高的流動脈沖并且能夠更顯著地?fù)p害渦流時。優(yōu)選實(shí)施例的變型在任何情況下設(shè)置排出口，所述排出口按成圓形均勻分布的方 式設(shè)置在過渡段中，合成氣通過所述排出口被排出到燃燒器內(nèi)。所有排出口與一公共貯存 空間相連，所述貯存空間優(yōu)選以圓形方式包圍過渡段并且通過供應(yīng)管線充以合成氣。獨(dú)立 于此，還沿過渡段設(shè)置多個排出口，所述排出口按類似方式成圓形地均勻分布，通過所述排 出口傳送氣體燃料，優(yōu)選為天然氣。此外，在任何情況下，第二組排出口與通過獨(dú)立或分離 的供應(yīng)管線供給天然氣的標(biāo)準(zhǔn)化貯存空間相連。沿相應(yīng)的供應(yīng)管線，優(yōu)選設(shè)置節(jié)流閥，可以 通過所述節(jié)流閥計(jì)量和控制通過相應(yīng)的排出口供給的相應(yīng)燃料。特別優(yōu)選的實(shí)施例沿供應(yīng)管線設(shè)置三通閥，其中通過所述供應(yīng)管線在正常情況下 供給天然氣，所述三通閥能夠交替地供給天然氣或者合成氣。借助于所述三通閥，因此能夠 通過設(shè)置在所述過渡段內(nèi)的所有排出口排出合成氣。為了避免相應(yīng)的燃料供給相互不可忍受地影響、例如天然氣侵入排出合成氣的排 出口的區(qū)域中，或者反之，在混合運(yùn)行的情況下，即，在同時供給合成氣和天然氣的情況下， 以成圓形地(或沿圓形)彼此偏置的方式設(shè)置相應(yīng)燃料類型的排出口。排放天然氣的排出 口可以優(yōu)選設(shè)置在排放合成氣的排出口的下游。將從參照示例性實(shí)施例的進(jìn)一步說明中獲 得有關(guān)根據(jù)所述技術(shù)方案形成的過渡段的布置和設(shè)計(jì)的更多細(xì)節(jié)。


以下基于參照附圖的示例性實(shí)施例示例性地描述發(fā)明，而不作為對總的發(fā)明思想的限制。附圖中圖1示出了通過根據(jù)所述技術(shù)方案形成的預(yù)混燃燒器的縱剖面，圖2a、b示出了通過根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的預(yù)混燃燒器的縱剖面，圖3示出了通過根據(jù)所述技術(shù)方案形成的預(yù)混燃燒器的過渡段的橫截面，以及圖4和5示出了通過處于不同運(yùn)行模式的根據(jù)所述技術(shù)方案形成的預(yù)混燃燒器的 縱向剖視圖。
具體實(shí)施例方式在圖1中，以縱向剖視圖示出了根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案形成的預(yù)混燃燒器裝置。 關(guān)于已經(jīng)參照圖2a和b描繪的預(yù)混燃燒器裝置的部件，特別參考圖1中示出的標(biāo)記與圖2a 和b中的標(biāo)記相同的事實(shí)，以避免重復(fù)。根據(jù)所述技術(shù)方案，在過渡段6的區(qū)域中設(shè)有兩個 獨(dú)立或分離的裝置9、10，以用于將燃料供給到與過渡段6相連并且被混合管8包圍的混合 段的區(qū)域中。因此，裝置9具有多個排出口 9’，所述多個排出口 9’成圓形地均勻分布在過 渡段6內(nèi)，并且所有排出口 9’通過各供給通道與貯存空間9”相連，所述貯存空間9”從外 周包圍過渡段6并且進(jìn)而通過供應(yīng)管線9”’供應(yīng)含氫或者由氫氣組成的燃料BH2。與此獨(dú) 立地，裝置10也具有排出口 10’，所述排出口 10’成圓形地均勻分布在過渡段6內(nèi)并且通過 連接通道與貯存空間10”相連，所述貯存空間10”也從外周包圍過渡段6并且通過供應(yīng)管 線10”’優(yōu)選供應(yīng)天然氣BEe。從根據(jù)圖2的縱向剖視圖中顯而易見，用于輸送合成氣的排出口 9’的尺寸比輸 送天然氣的排出口 10’的尺寸大。沿著各供應(yīng)管線9”’和10”’設(shè)置相應(yīng)的節(jié)流閥(未示 出)，通過所述節(jié)流閥可以分別調(diào)節(jié)燃料的供給。與僅用于呈現(xiàn)預(yù)混燃燒器裝置的大致示意圖的圖2中所示的縱向剖視圖相對照， 排出口 9’和10’以成圓形地彼此偏置的方式布置，以便消除對燃料引入的負(fù)面的相互影 響。因此，必須避免天然氣引入到排放合成氣的開口 9’中，反之亦然。將天然氣排出口 10’ 設(shè)置在輸送合成氣的排出口 9’的下游也是可取的。根據(jù)圖3中所示的通過過渡段6的橫截面視圖，可以了解，可通過相應(yīng)的排出口 9’、10’彼此獨(dú)立地以相應(yīng)的徑向分量將天然氣和合成氣供給到渦流D中。燃料的輸送與燃 料排出的空間調(diào)節(jié)以及排出燃料的流動速度相關(guān)地進(jìn)行，并考慮盡可能最小的渦流D的擾 動以及盡可能最佳的排出燃料與渦流的混合。在圖3中，過渡段6被充有合成氣Bh2的貯存 空間9”所包圍。在過程中基本上不刺激渦流D的流動特性的情況下，合成氣Bh2通過穿過 過渡段6的供給通道9””到達(dá)渦流D的區(qū)域。為了更好地理解，在根據(jù)圖3的橫截面視圖中也同樣繪出了用于供給天然氣的供 給通道10””。各通道的配置圖解出在不影響和妨礙其他相應(yīng)的燃料種類的情況下供給相應(yīng) 的燃料種類。這樣，例如，即使在沒有合成氣排出的情況下，也可以排除所引入的天然氣能 夠到達(dá)供給通道9””的情況。在該情況下，主要關(guān)心的是避免或者降低空的燃料管線燃燒 的風(fēng)險(xiǎn)和過熱的風(fēng)險(xiǎn)。在圖4中，示出了通過根據(jù)所述技術(shù)方案形成的預(yù)混燃燒器的縱向剖視圖，其中 僅通過排出口 10’供給天然氣?？梢约俣?，節(jié)流單元被關(guān)閉，所述節(jié)流單元沒有另外示出并 且沿供應(yīng)管線9”’設(shè)置。相反，根據(jù)圖5描繪的附圖中示出了一種運(yùn)行模式，其中合成氣通
7過排出口 9’和10’被供給到渦流中。在該情況下，沿供應(yīng)管線10”’設(shè)置三通閥(未示出)， 通過所述三通閥可以為貯存空間10’交替地填充天然氣或者合成氣。在圖5的情況下，因 此，貯存空間10’也被充以合成氣，以使雙重合成氣與形成在燃燒器裝置內(nèi)的渦流混合。參見可從圖4和5中了解的分別供給燃料Bh2以及Bk的流動區(qū)域，很明顯，所輸送 的燃料既不緊貼過渡段的內(nèi)壁或緊接著位于相應(yīng)供給點(diǎn)的下游的混合管的內(nèi)壁，也不聚積 在沿燃燒器軸線A的中心處。因此，在任何情況下，燃料以足夠的徑向分量被引入到軸向傳 播的渦流內(nèi)，一方面，以便盡可能少地刺激渦流，另一方面，以避免直接的壁接觸。如可以從 圖4和5中了解到，橫穿整個流動橫截面的引入合成氣或者相應(yīng)的天然氣的混合剛好在從 混合管過渡進(jìn)入燃燒室中之前實(shí)現(xiàn)。根據(jù)所述技術(shù)方案的措施有助于使燃燒器裝置具有以下優(yōu)點(diǎn)在過渡段區(qū)域內(nèi)的合成氣的分階段(或分級)供給的運(yùn)行模式開辟了關(guān)于排放和 出現(xiàn)的燃燒室脈動以及反閃特性的優(yōu)化來調(diào)節(jié)兩種設(shè)置之間的燃料比的可能性，所述運(yùn)行 模式為控制沿過渡段設(shè)置的兩個燃料供給裝置并且以計(jì)量方式供給合成氣的情況。根據(jù)所述技術(shù)方案的措施，基于其高度的集成能力，通過使用于供給天然氣的裝 置除了使用所述裝置供給天然氣之外還能用于拓展地供給合成氣，解決了一直存在于燃燒 器結(jié)構(gòu)中的空間問題。通過根據(jù)本發(fā)明的措施可以顯著降低反閃的風(fēng)險(xiǎn)，特別是通過燃料進(jìn)口特性的相 應(yīng)調(diào)節(jié)，可以避免燃料在靠近壁和沿燃燒器軸線處的聚積。由于沿壁區(qū)域高流速地供給合成氣，也可以降低反閃的風(fēng)險(xiǎn)。另外，沿過渡段供給合成氣有助于減少氮氧化物的排放，特別是由于合成氣的較 輕重量，合成氣抵抗作用在渦流中的離心力相對快速地沿整個流動橫截面均勻地分布。由于過渡段形成為簡單和堅(jiān)固的部件，可以容易和簡單地實(shí)現(xiàn)其中的燃料供給通 道以及與其相連的燃料貯存器。根據(jù)所述技術(shù)方案的燃燒器裝置提供了在利用不同的燃料種類及其組合運(yùn)行燃 燒器方面的最大靈活性或可變性。由于各個排出口沿過渡段的精巧配置，可以省去利用空氣來相應(yīng)地清洗排出口。由于沿過渡段供給天然氣和/或合成氣，尤其是氫氣在燃燒器內(nèi)的停留時間更 短。由此，可以更可靠地運(yùn)行燃燒器并且因此顯著降低反閃的風(fēng)險(xiǎn)。附圖標(biāo)記列表1渦流發(fā)生器2渦流錐殼3噴嘴4進(jìn)氣狹縫5合成氣供給6過渡段7流動引導(dǎo)裝置8混合管9供給合成氣的裝置9，排出口
9，，合成氣貯存器
9”，供應(yīng)管線
9””供給通道
10供給天然氣的裝置
10，排出口
10”天然氣貯存器
10”，天然氣供應(yīng)管線
10””供給通道
A燃燒器軸線
B燃燒室
RB回流泡、回流區(qū)域
BEG天然氣
BH2合成氣
Bg氣體燃料
Bfi液體燃料
D渦流
L燃燒空氣
權(quán)利要求
一種用于利用一種或多種燃料運(yùn)行預(yù)混燃燒系統(tǒng)的燃燒器，其中所述燃燒器在頭部側(cè)設(shè)有渦流發(fā)生器(1)，并且還具有用于供給燃料的裝置和用于將燃燒空氣(L)引入所述渦流發(fā)生器(1)中的裝置，其中沿燃燒器軸線(A)設(shè)有用于供給液體燃料(Bfl)和/或氣體燃料(Bg)的第一裝置(3)，并且沿由所述渦流發(fā)生器(1)切向地限定的進(jìn)氣狹縫(4)設(shè)有用于供給液體燃料(Bfl)和/或氣體燃料(Bg)的第二裝置，其中在所述渦流發(fā)生器(1)的下游，所述燃燒器具有直接或緊接著連接的過渡段(6)以及在下游處與所述過渡段(6)相連的混合管(8)，其中所述混合管(8)以可變流動橫截面過渡的方式通向燃燒室(B)，其特征在于，沿所述過渡段(6)和/或在該過渡段(6)的下游設(shè)有用于供給含氫或者由氫氣組成的燃料的第三裝置(9)以及用于供給含氫或者由氫氣組成的燃料和/或其他氣體燃料的第四裝置(10)。
2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述第三裝置(9)設(shè)有多個獨(dú)立的排出口 (9’)，所述排出口(9’)以成圓形地均勻分布的方式設(shè)置在所述過渡段(6)中，含氫或者由 氫氣組成的燃料可從所述排出口供給，以及所述第四裝置(10)設(shè)有多個獨(dú)立的排出口(10’)，所述排出口(10’)以成圓形地均勻 分布的方式設(shè)置在所述過渡段(6)中，含氫或由氫氣組成的燃料或者氣體燃料可以選擇性 地從所述排出口供給。
3.如權(quán)利要求1或2所述的設(shè)備，其特征在于，在任何情況下，可以通過至少一個供應(yīng) 管線(9”’、10”’ )為所述第三和第四裝置(9、10)彼此獨(dú)立地供應(yīng)相應(yīng)的燃料。
4.如權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其特征在于，沿為所述第四裝置(10)供應(yīng)燃料的至少一 個供應(yīng)管線(10”’ )設(shè)置三通閥，用于供給含氫或者由氫氣組成的燃料的供應(yīng)管線和用于 供給氣體燃料的供應(yīng)管線均與所述三通閥相連。
5.如權(quán)利要求1至4之一所述的設(shè)備，其特征在于，所述第三裝置(9)的排出口(9’) 提供比所述第四裝置(10)的排出口(10’ )更大的開口寬度。
6.如權(quán)利要求1至5之一所述的設(shè)備，其特征在于，所述氣體燃料是天然氣。
7.如權(quán)利要求1至6之一所述的設(shè)備，其特征在于，所述第四裝置(10)的排出口(10’) 在所述第三裝置(9)的排出口(9’ )的下游處沿所述過渡段(6)設(shè)置。
8.如權(quán)利要求1至7之一所述的設(shè)備，其特征在于，相對于所述第三裝置(9)的排出 口(9’ )沿所述過渡段(6)設(shè)置和定向所述第四裝置(10)的排出口(10’)，以使得不會發(fā) 生從所述第四裝置(10)中排出的燃料導(dǎo)致所述第三裝置(9)的排出口(9’ )溢流的情況。
9.如權(quán)利要求1所述的燃燒器，其特征在于，所述渦流發(fā)生器(1)包括至少兩個中空部 分錐殼，所述至少兩個中空部分錐殼在流動方向上彼此嵌套，從而形成一本體，由所述中空 部分錐殼所形成的內(nèi)部空間的橫截面在所述流動方向上增大，這些部分錐殼各自的縱向?qū)?稱軸線以彼此偏置的方式延伸，以使得所述部分錐殼的相鄰壁在其縱向長度上形成切向狹 縫或者通道，以用于使燃燒空氣流入由所述部分錐殼所形成的內(nèi)部空間中。
10.如權(quán)利要求1所述的燃燒器，其特征在于，所述渦流發(fā)生器包括至少兩個中空部分 殼，所述至少兩個中空部分殼在流動方向上彼此嵌套，從而形成一本體，由所述中空部分殼 所形成的內(nèi)部空間的橫截面在所述流動方向上以圓柱形或大體圓柱形的方式延伸，這些部 分殼各自的縱向?qū)ΨQ軸線以彼此偏置的方式延伸，以使得所述部分殼的相鄰壁在其縱向長 度上形成切向狹縫或者通道，以用于使燃燒空氣流入由所述部分殼所形成的內(nèi)部空間中，并且所述內(nèi)部空間具有內(nèi)本體，所述內(nèi)本體的橫截面在流動方向上減小。
11.如權(quán)利要求10所述的燃燒器，其特征在于，所述內(nèi)本體以圓錐形或大體圓錐形的 方式在流動方向上延伸。
12.一種用于利用一種或多種燃料運(yùn)行預(yù)混燃燒系統(tǒng)的燃燒器的方法，其中所述燃燒 器在頭部側(cè)設(shè)有渦流發(fā)生器(1)，并具有用于供給燃料的裝置以及用于將燃燒空氣(L)引 入所述渦流發(fā)生器(1)中的裝置，其中第一裝置(3)確保沿燃燒器軸線(A)供給液體燃料 (Bfl)和/或氣體燃料(Bg)，并且第二裝置確保沿由所述渦流發(fā)生器(1)切向地限定的進(jìn)氣 狹縫(4)供給液體燃料(Bfl)和/或氣體燃料(Bg)，其中在所述渦流發(fā)生器(1)的下游，所 述燃燒器設(shè)有直接或緊接著連接的過渡段(6)以及在下游處與所述過渡段(6)相連的混合 管(8)，其中所述混合管(8)以可變流動橫截面過渡的方式通向燃燒室(B)，在所述燃燒室 (B)中形成回流區(qū)域(RB)，其特征在于，沿所述過渡段(6)和/或在該過渡段(6)的下游， 第三裝置(9)用于供給含氫或者由氫氣組成的燃料，以及第四裝置(10)用于供給含氫或者 由氫氣組成的燃料和/或其他氣體燃料。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于燃燒含氫或者由氫氣組成的燃料的設(shè)備，所述設(shè)備包括燃燒器，所述燃燒器具有渦流發(fā)生器(1)、用于供給燃料的裝置以及用于將燃燒空氣(L)供給到渦流發(fā)生器(1)中的裝置，其中沿燃燒器軸線(A)設(shè)有用于供給液體燃料的第一裝置(3)，并且沿由所述渦流發(fā)生器(1)切向地限定的進(jìn)氣狹縫(4)設(shè)有用于供給液體燃料或者氣體燃料的第二裝置。所述設(shè)備還包括在下游處與所述渦流發(fā)生器(1)相連的過渡段(6)以及在下游處與所述過渡段(6)相連并且以可變流動橫截面過渡的方式通向燃燒室(B)中的混合管(8)。本發(fā)明的特征在于，沿所述過渡段(6)設(shè)有用于供給含氫或者由氫氣組成的燃料的第三裝置(9)以及用于選擇性地供給含氫或者由氫氣組成的燃料或者氣體燃料的第四裝置(10)。
文檔編號F23R3/28GK101910723SQ200880122456
公開日2010年12月8日 申請日期2008年11月7日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月27日
發(fā)明者A·埃爾奧盧, K·多貝林 申請人:阿爾斯通技術(shù)有限公司